En este trabajo se abordará el problema de agrupar los barrios de Medellín de acuerdo a distintas dimensiones y analizar espacialmente las agrupaciones.

Dimensión Movilidad Vial y Espacio Público

La dimensión Movilidad Vial y Espacio Público determina en la encuesta de Calidad de Vida, cómo se mueven los Medellinenses. Asi mismo, el tiempo que les toma ir a trabajar, el medio de transporte predominante de las personas que trabajan y la percepción sobre la malla vial, cobertura y calidad del transporte público.

P_83 ¿Cuál es el medio de transporte utilizado predominante para dirigirse al sitio de su empleo principal?

Posibles respuestas:

Indicador: Porcentaje de personas que usan bicicleta para ir a su empleo principal Formula: Número de personas que usan bicicleta para ir a trabajar / Total Encuestados

P_84 ¿Cuánto tiempo tardan en llegar al sitio de trabajo?

Posibles Respuestas:

Indicador: Porcentaje de personas que tardan en llegar al trabajo mas de una hora Formula: Numero de personas que tardan mas de una hora para ir a trabajar / Cantidad Encuestados

P_212 ¿Cuántos vehículos particulares en funcionamiento tiene este hogar? (no incluye vehículo de servicio público o utilizado para generar ingresos) Vehiculo o auto

P_213 ¿Cuántos vehículos particulares en funcionamiento tiene este hogar? (no incluye vehículo de servicio público o utilizado para generar ingresos) Moto o motoneta

P_214 ¿Cuántos vehículos particulares en funcionamiento tiene este hogar? (no incluye vehículo de servicio público o utilizado para generar ingresos) Bicicleta

P_318 Califique Usted en una escala desde 1 hasta 5, la situación en su barrio o vereda, sobre: La pavimentación y señalización de las vias

Posibles respuestas:

Indicador: Calificación promedio del estado de la infraestrucutra vial Formula: Sumatoria de las respuestas / Cantidad de Encuestados

P_321 Califique Usted, en una escala desde 1 hasta 5, la cobertura en el transporte público en su sector, barrio o vereda en los últimos 12 meses

Posibles respuestas:

Indicador: Calificación promedio de la cobertura del transporte público Formula: Sumatoria de las respuestas / Cantidad de Encuestados

P_322 Y califique en una escala desde 1 hasta 5, la calidad de ese transporte público en su sector, barrio o vereda

Posibles respuestas:

Indicador: Calificación promedio de la Calidad del transporte publico en el barrio Formula: Sumatoria de las respuestas / Cantidad de Encuestados

El insumo principal de este trabajo son los datos abiertos del portal Medata y en particular la Encuesta de Calidad de Vida Medellín Cómo vamos.

1. Caracterización de las dimensiones para la dimensión Movilidad Vial y Espacio Público

Revisemos como es el comportamiento de los datos seleccionados

##     encuesta                     comuna                            barrio      
##  Min.   :1.201e+04   MANRIQUE       : 28951   CABECERA SAN ANT DE PR. :  8987  
##  1st Qu.:5.812e+07   BELEN          : 26330   LAS GRANJAS             :  5192  
##  Median :4.713e+08   ARANJUEZ       : 24860   MORAVIA                 :  4537  
##  Mean   :1.424e+09   POPULAR        : 22587   SANTO DOMINGO SABIO Nº 1:  4152  
##  3rd Qu.:1.592e+09   ROBLEDO        : 22051   POPULAR                 :  4027  
##  Max.   :7.489e+09   DOCE DE OCTUBRE: 21787   CASTILLA                :  3873  
##                      (Other)        :184008   (Other)                 :299806  
##     estrato           p_83             p_84            p_212       
##  Min.   :1.000   Min.   :-99.00   Min.   :-99.00   Min.   :0.0000  
##  1st Qu.:2.000   1st Qu.:-88.00   1st Qu.:-88.00   1st Qu.:0.0000  
##  Median :2.000   Median :-88.00   Median :-88.00   Median :0.0000  
##  Mean   :2.701   Mean   :-51.65   Mean   :-51.92   Mean   :0.1965  
##  3rd Qu.:3.000   3rd Qu.:  4.00   3rd Qu.:  1.00   3rd Qu.:0.0000  
##  Max.   :6.000   Max.   : 12.00   Max.   :  5.00   Max.   :6.0000  
##                                                                    
##      p_213            p_214            p_318           p_321      
##  Min.   :0.0000   Min.   :0.0000   Min.   :1.000   Min.   :1.000  
##  1st Qu.:0.0000   1st Qu.:0.0000   1st Qu.:3.000   1st Qu.:4.000  
##  Median :0.0000   Median :0.0000   Median :4.000   Median :4.000  
##  Mean   :0.2356   Mean   :0.2596   Mean   :3.402   Mean   :3.828  
##  3rd Qu.:0.0000   3rd Qu.:0.0000   3rd Qu.:4.000   3rd Qu.:4.000  
##  Max.   :5.0000   Max.   :9.0000   Max.   :5.000   Max.   :5.000  
##                                                                   
##      p_322      
##  Min.   :1.000  
##  1st Qu.:4.000  
##  Median :4.000  
##  Mean   :3.808  
##  3rd Qu.:4.000  
##  Max.   :5.000  
##

Cantidad de encuestados

## [1] 330574

Se procede a realizar el cálculo de cada uno de los indicadores definidos para la dimensión Movilidad Vial y Espacio Público

P_83: Porcentaje de personas que usan bicicleta para ir a su empleo principal

P_84: Porcentaje de personas que tardan en llegar al trabajo mas de una hora

P_212: Promedio de vehiculos en el hogar (Vehiculo o auto)

P_213: Promedio de vehiculos en el hogar (Moto)

P_214: Promedio de vehiculos en el hogar (Bicicleta)

P_318: Calificación promedio del estado de la infraestrucutra vial

P_321: Calificación promedio de la cobertura del transporte público

P_322: Calificación promedio de la Calidad del transporte publico en el barrio

2. Agrupamiento

Antes de realizar el proceso de agrupamiento, se realiza las siguientes acciones para preparar los datos antes de entrar al modelo:

Dado que los indicadores del dataframe ECV_MOVILIDAD_FINAL se encuentran en función de hogares y personas encuestadas es necesario poner todos los indicadores en la misma escala.

Utilizaremos la técnica de Agrupamiento Kmeans, la cual hace parte del conjunto de algoritmos de aprendizaje no supervisado.

Método del codo para determinar el k óptimo

Se utilizan el diferentes métodos para determinar el k óptimo del algoritmo de clusterización Kmeans

De acuerdo a la gráfica, el cambio de pendiente más significativo es en el k = 4

Método de la siluetta para determinar el k óptimo

De acuerdo a la gráfica, donde se da el k recomendado es cuando el valor de 2

Diferencia entre los errores generados con diferentes k

De acuerdo a las gráficas de los diferentes metodos, se concluye que k = 7, es el k óptimo para la dimensión Movilidad, por lo cual aplicaremos el algoritmo Kmeans con dicho valor de k

Aplicamos K-MEANS para el k recomendado

Visualización de los grupos

Los tamaños de los cluster son:

## [1]  16 120  24 115   2   1  32

Asignación de clusters a los barrios

## El modelo da un ajuste del  62 % con k = 7

Agregaamos el cluster a la data original

Análisis de cada uno de los Grupos

##      P83_IND     P84_IND   P212_IND    P213_IND   P214_IND   P318_IND
## 1 -0.1666276  0.02633682 -0.2612359  2.09368682 -0.3007924 -0.4406665
## 2 -0.1359880  0.17965817 -0.5262146 -0.22122517 -0.4684933 -0.3224854
## 3 -0.1842883 -0.34898833  2.6548838  0.84275728  1.3720800  1.0118438
## 4  0.1587021 -0.36867016  0.2544272  0.05239415  0.4837018  0.6401992
## 5 -0.5221758  9.10021648 -0.9018539 -0.53689535  2.1953262 -1.3745660
## 6 14.7502181 -1.09327234 -0.9018539 -2.53761060  0.8917717 -6.0695825
## 7 -0.2671589  0.36516433 -0.7170394 -0.92475215 -1.0251930 -1.3543607
##     P321_IND    P322_IND
## 1 -2.1139420 -2.43455621
## 2  0.1938673  0.14813327
## 3 -0.1225368 -0.02926335
## 4  0.5965678  0.62230543
## 5 -3.1672262 -1.26961761
## 6 -1.5475815 -1.18447402
## 7 -1.4757306 -1.43631835
##   cluster barrio    P83_IND   P84_IND   P212_IND  P213_IND   P214_IND P318_IND
## 1       1     NA  0.2328045  2.745893 0.14658161 0.3858035 0.18085739 3.208179
## 2       2     NA  0.2528666  3.121921 0.08595109 0.1929631 0.15941590 3.250342
## 3       3     NA  0.2212407  1.825391 0.81382712 0.2815966 0.39474341 3.726379
## 4       4     NA  0.4458226  1.777120 0.26457193 0.2157566 0.28115933 3.593790
## 5       5     NA  0.0000000 25.000000 0.00000000 0.1666667 0.50000000 2.875000
## 6       6     NA 10.0000000  0.000000 0.00000000 0.0000000 0.33333333 1.200000
## 7       7     NA  0.1669790  3.576883 0.04228793 0.1343568 0.08823875 2.882208
##   P321_IND P322_IND
## 1 2.998933 3.032949
## 2 3.818242 3.791282
## 3 3.705914 3.739195
## 4 3.961208 3.930510
## 5 2.625000 3.375000
## 6 3.200000 3.400000
## 7 3.225508 3.326053

Grupo 1

Son barrios donde el 0.23% de sus habitantes piensan que la bicicleta es el medio de transporte predominante para ir a trabajar y el 2.75% se demoran mas de una hora dirigirse a su lugar de trabajo. Además son barrios donde en promedio sus habitantes tienen 0.38 motos por hogar y piensan que la cobertura del transporte público en sus barrios es Aceptable.

Grupo 2

Son barrios donde el 0.25% de sus habitantes piensan que la bicicleta es el medio de transporte predominante para ir a trabajar y el 3.12% se demoran mas de una hora dirigirse a su lugar de trabajo. Además son barrios donde en promedio sus habitantes tienen 0.16 bicicletas por hogar y piensan que la calidad del transporte público en sus barrios es Buena.

Grupo 3

Son barrios donde el 0.22% de sus habitantes piensan que la bicicleta es el medio de transporte predominante para ir a trabajar y el 1.83% se demoran mas de una hora dirigirse a su lugar de trabajo. Además son barrios donde en promedio sus habitantes tienen 0.81 carros por hogar y piensan que la calidad del transporte público en sus barrios es Buena.

Grupo 4

Son barrios donde el 0.45% de sus habitantes piensan que la bicicleta es el medio de transporte predominante para ir a trabajar y el 1.77% se demoran mas de una hora dirigirse a su lugar de trabajo. Además son barrios donde en promedio sus habitantes tienen 0.26 carros por hogar y piensan que la calidad del transporte público en sus barrios es Buena.

Grupo 5

Son barrios donde el 25% de sus habitantes se demoran mas de una hora dirigirse a su lugar de trabajo. Además son barrios donde en promedio sus habitantes no tienen carros, en promedio tienen 0.5 bicicletas por hogar y piensan que la cobertura del transporte público en sus barrios es mala.

Grupo 6

Son barrios donde sus habitantes consideran que la cobertura y la calidad del transporte público en sus barrios es buena. Además, en promedio sus habitantes tienen 0.04 carros y el 3.57% de los mismos se demora mas de una hora para ir a su lugar de trabajo.

Grupo 7

Son barrios donde sus habitantes consideran que el estado de la infraestructura vial es mala. Además, el 3.57% de sus habitantes se demoran mas de una hora para ir a trabajar y en promedio tienen 0.13 motos por hogar.

Análisis espacial

Se cargan las subdivisiones territoriales de Medellín, tomadas de la página web de opendata[2]

## OGR data source with driver: ESRI Shapefile 
## Source: "D:\UNAL\Tecnicas de aprendizaje estadistico\Trabajo 1\TAE_T1\Barrio_Vereda\Barrio_Vereda.shp", layer: "Barrio_Vereda"
## with 332 features
## It has 6 fields
## Integer64 fields read as strings:  OBJECTID SUBTIPO_BA

Espacialmente se evidencia que para la dimensión Movilidad Vial y Espacio Público, los grupos se distribuyen en el mapa sectorizado en la mayoría de los casos.

Grupo 1

Caracterizado porque son barrios que mayormente se ubican en la periferia de la ciudad y con aceptable transporte público.

Los barrios de este grupo son:

## [1] "AGUAS FRÍAS, ALTAVISTA CENTRAL, LA ALDEA, LA FRISOLA, LA SUCIA, LA SUIZA, POTRERA MISERENGA, VOLCANA GUAYABAL, CUCARACHO, MONTECLARO, PAJARITO, MONTAÑITA, POTRERITO, EL PATIO, BELENCITO, LA LADERA"

Grupo 2

Es el grupo de barrios mas grande, caracterizado principalmente por ser barrios de estrato 1, 2, 3 y por tener buena cobertura y calidad del transporte público

Los barrios de este grupo son:

## [1] "SAN PABLO, CAMPO VALDÉS Nº 1, LAS ESMERALDAS, MANRIQUE CENTRAL Nº 1, MORAVIA, SAN PEDRO, ALTAVISTA, EL RINCÓN, LAS MERCEDES, LAS VIOLETAS, BARRIO CAYCEDO, BARRIOS DE JESÚS, BOMBONA Nº 2, EL SALVADOR, GERONA, JUAN PABLO II, LORETO, OCHO DE MARZO, ALFONSO LÓPEZ, CASTILLA, TOSCANA, DOCE DE OCTUBRE Nº 1, DOCE DE OCTUBRE Nº 2, EL TRIUNFO, KENNEDY, LA ESPERANZA, MIRADOR DEL DOCE, PEDREGAL, PICACHITO, PICACHO, PROGRESO  Nº 2, SAN MARTÍN DE PORRES, SANTANDER, BARRIO COLOMBIA, SAN PABLO, BARRIO COLON, BOMBONA Nº 1, BOSTON, EL CHAGUALO, LAS PALMAS, SAN BENITO, CAMPO VALDES Nº 2, EL RAIZAL, LA SALLE, LAS GRANJAS, MANRIQUE CENTRAL Nº 2, SAN JOSE LA CIMA Nº 2, SAN JOSELA CIMA Nº 1, SANTA INES, VERSALLES Nº 1, VERSALLES Nº 2, SECTOR CENTRAL, ALDEA PABLO VI, CARPINELO, EL COMPROMISO, GRANIZAL, LA ESPERANZA Nº 2, MOSCU Nº 2, POPULAR, SAN PABLO, SANTO DOMINGO SABIO Nº 1, SANTO DOMINGO SABIO Nº 2, VILLA GUADALUPE, AURES Nº 1, AURES Nº 2, BELLO HORIZONTE, CERRO EL VOLADOR, CÓRDOBA, EL DIAMANTE, NUEVA VILLA DE LA IGUANA, PALENQUE, ROBLEDO, AREA EXPANSION SAN ANTONIO DE PRADO, CABECERA SAN ANT DE PR., AREA DE EXPANCION SAN CRISTOBAL, AREA EXPANSION PAJARITO, CABECERA SAN CRISTÓBAL, CIUDADELA NUEVO OCCIDENTE, EL LLANO, EL UVITO, LA CUCHILLA, LAS PLAYAS, NARANJAL, SAN JOSE DE LA MONTAÑA, TRAVESÍAS, ANTONIO NARIÑO, BETANIA, BLANQUIZAL, EL CORAZÓN, EL PESEBRE, EL SALADO, EL SOCORRO , JUAN XXIII - LA QUIEBRA, LAS INDEPENDENCIAS, METROPOLITANO, EL PLAYON DE LOS COMUNEROS, LA FRANCIA, LA FRONTERA, LA ISLA, LA ROSA, MOSCU Nº 1, PABLO VI, SANTA CRUZ, VILLA DEL SOCORRO, VILLA NIZA, BARRO BLANCO, EL LLANO, EL PLACER, EL PLAN, LAS PALMAS, MEDIA LUNA, EL PINAL, ENCISO, LA LIBERTAD, LAS ESTANCIAS, LLANADITAS, LOS MANGOS, TRECE DE NOVIEMBRE, VILLA LILIAM, VILLA TINA"

Grupo 3

Es un grupo caracterizado principalmente por comprender barrios de estratos altos, dónde en promedio hay aproximadamente un carro por hogar y con buen transporte público y malla vial.

Los barrios de este grupo son:

## [1] "DIEGO ECHAVARRÍA, LA HONDONADA, LA LOMA DE LOS BERNAL, LA MOTA, LA ASOMADERA Nº 2, ALEJANDRÍA, ALTOS DEL POBLADO, CASTROPOL, EL CASTILLO, EL DIAMANTE Nº 2, EL POBLADO, EL TESORO, LA FLORIDA, LALINDE, LAS LOMAS Nº 1, LAS LOMAS Nº 2, LOS BALSOS Nº 1, LOS BALSOS Nº 2, LOS NARANJOS, PATIO BONITO, SAN LUCAS, SANTA MARIA DE LOS ÁNGELES, LOS CONQUISTADORES, LA PILARICA"

Grupo 4

Caracterizado principalmente por contener barrios ubicados geograficamente al centro de la ciudad, con buena malla vial y buena cobertura y calidad de transporte público.

Los barrios de este grupo son:

## [1] "ÁREA DE EXPANSIÓN BELÉN RINCÓN, ARANJUEZ, BASILIA, BERLÍN, BERMEJAL- LOS ÁLAMOS, LA PIÑUELA, MIRANDA, PALERMO, SAN ISIDRO, SEVILLA, BELÉN, CERRO NUTIBARA, EL NOGAL - LOS ALMENDROS, FÁTIMA, GRANADA, LA GLORIA, LA PALMA, LAS PLAYAS, LOS ALPES, MIRAVALLE, NUEVA VILLA DE ABURRA, ROSALES, SAN BERNARDO, ALEJANDRO ECHAVARRÍA, BUENOS AIRES, CATALUÑA, LA ASOMADERA Nº 1, LA ASOMADERA Nº 3, LA MILAGROSA, LOS CERROS EL VERJEL, MIRA FLORES, BELALCAZAR, BOYACÁ, CARIBE, FLORENCIA, FRANCISCO ANTONIO ZEA, GIRARDOT, HÉCTOR ABAD GÓMEZ, LAS BRISAS, PROGRESO, TEJELO, TRICENTENARIO, ASTORGA, LA AGUACATALA, MANILA, VILLA CARLOTA, CAMPO AMOR, CRISTO REY, GUAYABAL, LA COLINA, SANTA FE, TRINIDAD, BARRIO CRISTÓBAL, CALAZANS, CALAZANS PARTE ALTA, CAMPO ALEGRE, EL DANUBIO, FERRINI, LA AMÉRICA, LA FLORESTA, LOS PINOS, SANTA LUCIA, SANTA MÓNICA, SANTA TERESITA, SIMÓN BOLIVAR, CORAZÓN DE JESÚS, ESTACIÓN VILLA, JESÚS NAZARENO, LA CANDELARIA, LOS ÁNGELES, PRADO, SAN DIEGO, VILLA NUEVA, BOLIVARIANA, CARLOS E RESTREPO, CUARTA BRIGADA, EL VELÓDROMO, ESTADIO, FLORIDA NUEVA, LA CASTELLANA, LAS ACACIAS, LAURELES, LORENA, LOS COLORES, NARANJAL, SAN JOAQUÍN, SURAMERICANA, EL POMAR, MANRIQUE ORIENTAL, ALTAMIRA, BARRIO FACULTAD DE MINAS, BOSQUES DE SAN PABLO, LÓPEZ DE MESA, SAN GERMÁN, VILLA FLORA, YARUMALITO, BOQUERÓN, EL YOLOMBO, EDUARDO SANTOS, LA PRADERA, LOS ALCÁZARES, SAN JAVIER Nº 1, SAN JAVIER Nº 2, SANTA ROSA DE LIMA, VEINTE DE JULIO, ANDALUCIA, EL CERRO, MAZO, PIEDRA GORDA, SANTA ELENA SECTOR CENTRAL, BATALLÓN GIRARDOT, LA MANSIÓN, SAN MIGUEL, SUCRE, VILLA HERMOSA"

Grupo 5

Son barrios que tienen mala cobertura del transporte publico y que en sus hogares no tienen automovil.

Los barrios de este grupo son:

## [1] "GUAYAQUIL, EL CARMELO"

Grupo 6

Es un barrio donde en sus hogares no tienen automovil y moto y que tienen muy mala infraestructura vial.

Los barrios de este grupo son:

## [1] "SAN JOSÉ"

Grupo 7

Son barrios donde el estado de la infraestructura vial es mala. Ubicados generalmente cerca de los límites de la ciudad.

Los barrios de este grupo son:

## [1] "ÁREA DE EXPANSIÓN ALTAVISTA, BUGA PATIO BONITO, CABECERA ALTAVISTA, EL CORAZÓN EL MORRO, EL JARDÍN, LA ESPERANZA, SAN JOSÉ DEL MANZANILLO, DESCONOCIDO, LA CRUZ, MARIA CANO - CARAMBOLAS, ORIENTE, CORREGIMIENTO PALMITAS, URQUITA, LA AVANZADA, FUENTE CLARA, OLAYA HERRERA, SANTA MARGARITA, EL ASTILLERO, EL SALADO, LA FLORIDA, LA VERDE, EL PICACHO, LA ILUSIÓN, LA LOMA, LA PALMA, PAJARITO, PEDREGAL ALTO, NUEVOS CONQUISTADORES, PIEDRAS BLANCAS, LA SIERRA, SAN ANTONIO, VILLA TURBAY"

Referencias [1] Encuesta calidad de vida. http://medata.gov.co/dataset/encuesta-calidad-de-vida [2] Barrio Vereda. https://geomedellin-m-medellin.opendata.arcgis.com/datasets/c844f0fd764f41b2a808d8747457de8a_4